MỤC LỤC Nội dung Trang Lời mở đầu 2 1. Các phương pháp phân loại xăng. 3 2. Các chỉ tiêu chất lượng của xăng thương phẩm. 3 3. Xăng sinh học etanol 7 4. Các nguồn pha xăng 9 5. Màu xăng 11 Kết luận. 18 1 Lời mở đầu Các loại nhiên liệu dùng cho động cơ xăng của ô tô, xe máy … được gọi chung là xăng động cơ, là một trong những sản phẩm quan trọng của công nghiệp chế biến dầu mỏ và ngày nay đã thực sự trở thành một sản phẩm quen thuộc với con người. Xăng thương phẩm không đơn thuần là xăng lấy ra sử dụng ngay sau quá trình chế biến mà cần được pha chế phụ gia cần thiết và tuỳ theo những điều kiện cụ thể như yêu cầu khách hàng, thời tiết, vị trí địa lý, bản chất động cơ… mà đưa ra những sản phẩm phù hợp. Hiện nay trên thị trường có rất nhiều các loại xăng thương phẩm khác nhau, dưới đây là một số loại xăng thương phẩm mà em tìm hiểu được. 2 1. Các phương pháp phân loại xăng. Dựa vào những điều kiện hoạt động cụ thể mà hiện nay xăng được phân chia theo một số loại như sau: • Dựa vào trị số octan ( tùy theo phương pháp RON hay MON) phân thành A hoặc Mogas. Trong đó cũng tùy theo giá trị trị số octan mà chia thành nhiều loại như A92, A95, Mogas 92… Xăng A là xăng được đo trị số octan theo phương pháp nghiên cứu MON, còn xăng Mogas là xăng được đo trị số octan theo phương pháp RON • Dựa vào sự có mặt của chì chia ra thành xăng chì và xăng không chì. Tuy nhiên do tính độc hại nên nhiều quốc gia đã không sử dụng loại phụ gia này trong đó có Việt Nam. Từ năm 2001 nước ta đã không sử dụng phụ gia chì để pha vào xăng mà sử dụng các phụ gia khác có oxy như MTBE, MTBA, TAME … • Xăng sinh học Etanol phân chia dựa vào tỷ lệ etanol trong xăng bình thường. Nếu hàm lượng etanol từ 5- 10 % thì không cần thiết phải đổi mới động cơ. Tuy nhiên nếu tăng hàm lượng etanol trong xăng lên quá cao thì sẽ gặp phải nhiều vấn đề như thay đổi động cơ, bảo quản tồn trữ vì etanol rất dễ bay hơi. 2. Các chỉ tiêu chất lượng của xăng thương phẩm Có một số yêu cầu chung về chất lượng của xăng thương phẩm là: • Bật máy tốt. • Động cơ hoạt động không bị kích nổ. • Khởi động nhanh và không gặp khó khăn. • Không kết tủa, tạo băng trong bộ chế hòa khí. • Không có nút hơi trong hệ thống nhiên liệu của phương tiện. • Ít tạo cốc, tạo cặn … • Trị số octan được phân bố tốt trong khoảng nhiệt độ sôi. • Hệ thống đầu vào của động cơ phải sạch. • Ngoài ra, có một số yêu cầu khác: mùi, màu, ô nhiễm môi trường. Dưới đây là một số chỉ tiêu chất lượng của xăng thương phẩm. 3  TCVN 6776:2005 Tiêu chuẩn TCVN 6776:2005 dành cho xăng không chì được áp dụng bắt đầu từ ngày 01/01/2007. Đây là bộ tiêu chuẩn được xem là thân thiện với môi trường cũng như hướng đến lộ trình dần dần đáp ứng các yêu cầu quốc tế về khí thải của động cơ liên quan đến an toàn môi trường và sức khỏe cộng động. Tiêu chuẩn TCVN 6776:2005 quy định giới hạn cho phép đối với 15 chỉ tiêu dành cho xăng không chì như sau: Tên chỉ tiêu Xăng không chì Phương pháp thử RON 90 RON 92 RON 95 1. Trị số ốc tan, min. - theo phương pháp nghiên cứu (RON). - theo phương pháp môtơ (MON). 90 79 92 81 95 84 TCVN 2703:2002 (ASTM D2699) ASTM D2700 2. Hàm lượng chì, g/l, max. 0,013 TCVN 7143:2002 (ASTM D3237) 3. Thành phần cất phân đoạn: - điểm sôi đầu, 0 C. - 10% thể tích, 0 C, max. - 50% thể tích, 0 C, max. - 90% thể tích, 0 C, max. - điểm sôi cuối, 0 C, max. - cặn cuối, % thể tích, max. Báo cáo 70 120 190 215 2,0 TCVN 2698:2002 (ASTM D86) 4. Ăn mòn mảnh đồng ở 50 0 C/3giờ, max. Loại 1 TCVN 2694:2000 (ASTM D130) 5. Hàm lượng nhựa thực tế (đã rửa dung môi), mg/100 ml, max. 5 TCVN 6593:2000 (ASTM D381) 6. Độ ổn định ôxy hóa, phút, min. 480 TCVN 6778:2000 (ASTM D525) 4 7. Hàm lượng lưu huỳnh, mg/kg, max. 500 TCVN 6701:2000 (ASTM D2622) / ATSM D 5453 8. Áp suất hơi (Reid) ở 37,8 0 C, kPa. 43 - 75 TCVN 7023:2002 (ASTM D4953) / ASTM D5191 9. Hàm lượng benzen, % thể tích, max. 2,5 TCVN 6703:2000 (ASTM D3606) / ASTM D4420 10.Hydrocacbon thơm, % thể tích, max. 40 TCVN 7330:2003 (ASTM D1319) 11.Olefin, % thể tích, max. 38 TCVN 7330:2003 (ASTM D1319) 12.Hàm lượng oxy, % khối lượng, max. 2,7 TCVN 7332:2003 (ASTM D4815) 13.Khối lượng riêng (ở 15 0 C), kg/m 3 . Báo cáo TCVN 6594:2000 (ASTM D1298) / ASTM D 4052 14.Hàm lượng kim loại (Fe,Mn),mg/l, max 5 TCVN 7331:2003 (ASTM D3831) 15.Ngoại quan Trong, không có tạp chất lơ lửng ASTM D 4176 RON: Reseach Octane Number. MON: Motor Octane Number, chỉ áp dụng khi có yêu cầu.  Tiêu chuẩn TCCS 01:2009/PETROLIMEX là tài liệu quy định các yêu cầu về đặc tính kỹ thuật của sản phẩm xăng không chì RON 92 và xăng không chì RON 95 được phân phối bởi Petrolimex trên thị trường, đã được lãnh đạo Tập đoàn Xăng dầu Việt Nam phê duyệt và công bố để sử dụng cho nhu cầu sản xuất kinh doanh của Petrolimex. Tiêu chuẩn TCCS 01:2009/PETROLIMEX quy định giới hạn cho phép đối với 15 chỉ tiêu dành cho xăng RON 92 và xăng RON 95 như sau: 5 Tên chỉ tiêu Xăng không chì Phương pháp thử RON 92 RON 95 1. Trị số octan, min. - theo phương pháp nghiên cứu (RON). - theo phương pháp môtơ (MON). 92 81 95 84 TCVN 2703:2007 (ASTM D2699-06a) ASTM D2700 2. Hàm lượng chì, g/l, max. 0,013 TCVN 7143:2006 (ASTM D3237-02) /TCVN 6704:2008 (ASTM D5059-03e1) 3. Thành phần cất phân đoạn: - điểm sôi đầu, 0 C. - 10% thể tích, 0 C, max. - 50% thể tích, 0 C, max. - 90% thể tích, 0 C, max. - điểm sôi cuối, 0 C, max. - cặn cuối, % thể tích, max. Báo cáo 70 120 190 215 2,0 TCVN 2698:2007 (ASTM D86- 05) 4. Ăn mòn mảnh đồng ở 50 0 C/3giờ, max. Loại 1 TCVN 2694:2007 (ASTM D130-04e1) 5. Hàm lượng nhựa thực tế (đã rửa dung môi), mg/100 ml, max. 5 TCVN 6593:2006 (ASTM D381-04) 6. Độ ổn định ôxy hóa, phút, min. 480 TCVN 6778:2006 (ASTM D525-05) 6 7. Hàm lượng lưu huỳnh, mg/kg, max. 500 TCVN 6701:2007 (ASTM D2622-05) /TCVN 7760:2008 (ATSM D5453-06) /TCVN 3172:2008 (ASTM D4294-06) 8. Áp suất hơi (Reid) ở 37,8 0 C, kPa, min-max. 43 - 75 TCVN 7023:2007 (ASTM D4953-06) / ASTM D5191 9. Hàm lượng benzen, % thể tích, max. 2,5 TCVN 6703:2006 (ASTM D3606-04a) /TCVN 3166:2008 (ASTM D5580-02) 10. Hydrocacbon thơm, % thể tích, max. 40 TCVN 7330:2007 (ASTM D1319-03e1) /TCVN 3166:2008 (ASTM D5580-02) 11. Olefin, % thể tích, max. 38 TCVN 7330:2007 (ASTM D1319-03e1) /ASTM D4052 12. Hàm lượng oxy, % khối lượng, max. 2,7 TCVN 7332:2006 (ASTM D4815-04) 13. Khối lượng riêng (ở 15 0 C), kg/m 3 . Báo cáo TCVN 6594:2007 (ASTM D1298-05) / ASTM D 4052 14. Hàm lượng kim loại (Fe,Mn),mg/l, max 5 TCVN 7331:2008 (ASTM D3831-06) 15. Ngoại quan Trong, không có tạp chất lơ lửng TCVN 7759:2008 (ASTM D4176-04e1) RON: Reseach Octane Number. MON: Motor Octane Number, chỉ áp dụng khi có yêu cầu. 3. Xăng sinh học etanol 7 Xăng sinh học (Biogasoline) là một loại nhiên liệu lỏng, trong đó có sử dụng ethanol như là một loại phụ gia nhiên liệu pha trộn vào xăng thay phụ gia chì. Ethanol được chế biến thông qua quá trình lên men các sản phẩm hữu cơ như tinh bột, xen-lu-lô, lignocellulose. Ethanol được pha chế với tỷ lệ thích hợp với xăng tạo thành xăng sinh học có thể thay thế hoàn toàn cho loại xăng sử dụng phụ gia chì truyền thống. *Ưu điểm Trước kia, nhiên liệu sinh học hoàn toàn không được chú trọng. Hầu như đây chỉ là một loại nhiên liệu thay thế phụ, tận dụng ở quy mô nhỏ. Tuy nhiên, sau khi xuất hiện tình trạng khủng hoảng nhiên liệu ở quy mô toàn cầu cũng như ý thức bảo vệ môi trường lên cao, nhiên liệu sinh học bắt đầu được chú ý phát triển ở quy mô lớn hơn do có nhiều ưu điểm nổi bật so với các loại nhiên liệu truyền thống (dầu khí, than đá ): Thân thiện với môi trường: chúng có nguồn gốc từ thực vật, mà thực vật trong quá trình sinh trưởng (quang hợp) lại sử dụng điôxít cácbon (là khí gây hiệu ứng nhà kính - một hiệu ứng vật lý khiến Trái Đất nóng lên) nên được xem như không góp phần làm trái đất nóng lên. Nguồn nhiên liệu tái sinh: các nhiên liệu này lấy từ hoạt động sản xuất nông nghiệp và có thể tái sinh. Chúng giúp giảm sự lệ thuộc vào nguồn tài nguyên nhiên liệu không tái sinh truyền thống. *Những hạn chế Việc sản xuất cồn sinh học từ các nguồn tinh bột hoặc các cây thực phẩm được cho là không bền vững do ảnh hưởng tới an ninh lương thực. Khả năng sản xuất với quy mô lớn cũng còn kém do nguồn cung cấp không ổn định vì phụ thuộc vào thời tiết và nông nghiệp. Bên cạnh đó, giá thành sản xuất nhiên liệu sinh học vẫn cao hơn nhiều so với nhiên liệu truyền thống từ đó việc ứng dụng và sử dụng nhiên liệu sinh học vào đời sống chưa thể phổ biến rộng. *Khả năng phát triển Tại thời điểm hiện tại công nghệ sản xuất cồn sinh học từ các nguồn lignocellulose chưa đạt được hiệu suất cao và giá thành còn cao. Theo ước tính trong sau khoảng 7-10 năm, công nghệ này sẽ được hoàn thiện và đáp ứng được nhu cầu sản xuất và thương mại. Bên cạnh đó, khi nguồn nhiên liệu truyền thống cạn kiệt, nhiên liệu sinh học có khả năng là ứng cử viên thay thế. *Tại Việt Nam Khí sinh học được áp dụng ở nhiều miền quê, bằng cách ủ phân để lấy khí đốt. Từ năm 2011, Việt Nam có chính sách sử dụng xăng sinh học E5 (hàm lượng Ethanol 5%) làm nguyên liệu thay thế cho xăng A92 truyền thống. Tuy nhiên, nhiều người còn quan ngại vì tính hút nước và dễ bị oxy hóa của Ethanol có thể làm hư hại buồng đốt nhiên liệu của động cơ. 8 4. Nguồn pha xăng Xăng thương phẩm trên thì trường được pha từ nhiều nguồn như xăng isome hóa, xăng cracking, xăng reforming. Mỗi loại xăng có đặc tính và ưu điểm riêng. Ngày nay việc sử dụng các động cơ có hệ số nén cao đòi hỏi chất lượng nhiên liệu, đặc biệt là chỉ số octan cao. Để đáp ứng yêu cầu đó, người ta pha trộn vào xăng các phụ gia hoặc tăng cường các hợp phần hydrocacbon cho chỉ số octan cao. Hiện tại với các tiêu chuẩn nghiêm ngặt về môi trường một loại phụ gia truyền thống là tetraetyl chì, tuy làm tăng chỉ số octan lên 15-20 số nhưng lại gây độc hại đối với sức khỏe con người, nên gần như được loại bỏ hoàn toàn. đối với các phụ gia thay thế hữu hiệu như MTBE, TAME cũng đã có một số ý kiến nghi ngờ về khả năng chậm phân hủy của chúng trong môi trường. Hiện tại ở Việt nam xuất hiện một số phụ gia mới chứa Mn, Fe có thể thay thế tạm thời các phụ gia truyền thống. Nhưng các phụ gia trên cơ sở kim loại này cũng còn gây nhiều tranh luận, cần được tiếp tục làm sáng tỏ về khả năng ô nhiễm môi trường. Người ta có xu hướng lựa chọn phương án thứ hai, tăng cường các hợp phần pha chế từ các quá trình chế biến sâu như cracking, reforming, đồng phân hóa…Các hợp phần này cho chỉ số octan cao hơn nhiều so với xăng từ chưng cất trực tiếp, mà lại ít gây ô nhiễm môi trường. Xăng pha trộn nhằm mục đích đạt những chỉ tiêu quan trọng sau : • Áp suất hơi bão hòa (RVP- Reid Vapor Pressure) : Đo áp suất hơi của các hydrocacbon, cần thiết cho sự khởi động của động cơ. • Chỉ số octan : Đo mức độ chống kích nổ của xăng, chỉ tiêu quan trọng vì động cơ kích nổ thấp sẽ hoạt động hiệu quả hơn và tiết kiệm được năng lượng. • Độ độc hại : Đo các hợp phần độc hại trong xăng. Các nhà máy lọc dầu thường chú ý đến hàm lượng benzen, olefin, lưu huỳnh. Chỉ số octan là đại lượng được quan tâm hơn cả và thường được lựa chọn để đánh giá và điều chỉnh chất lượng xăng. Tùy thuộc vào chỉ số octan mà người ta có thể chia thành xăng thường (regular) hoặc xăng chất lượng cao (premium). Ở nhiều nước, các phương tiện vận tải lựa chọn mức chất lượng xăng theo chỉ số octan theo sự hướng dẫn của các nhà chế tạo động cơ. Có 2 mức chất lượng 87 và 89, thường sử dụng mức 87 hơn. Cần hiểu đây là giá tri trung bình giữa chỉ số octan đo theo phương pháp nghiên cứu và chỉ số octan đo theo 9 phương pháp mô tơ: (RON+MON)/2. Ở các cây xăng VN người ta niêm yết giá xăng theo chỉ số RON. Có thể thấy đối với phân đoạn xăng nhẹ (tsđ-80 o C) tương đối khó có thể cải thiện chỉ số octan bằng các chuyển hóa hoá học, ngoại trừ một quá trình duy nhất có thể áp dụng, đó là đồng phân hóa, trong đó các n-parafin được chuyển thành các isoparafin, làm tăng đáng kể chỉ số octan. Với các phân đoạn xăng nặng (tsđ > 80 o C ) giàu parafin và naphten có thể làm tăng chỉ số octan nếu chuyển hóa chúng thành các hydrocacbon thơm (aromatics). Đây chính là nguyên tắc của quá trình reforming xúc tác. Reforming xúc tác là quá trình lọc dầu nhằm chuyển hóa phân đoạn naphta nặng được chưng cất trực tiếp từ dầu thô hoặc từ một số quá trình chế biến thứ cấp khác như FCC, hidrocracking, visbreaking, có chỉ số octan thấp (RON =30-50) thành hợp phần cơ sở của xăng thương phẩm có chỉ số octan cao (RON =95-104). Về mặt bản chất hóa học đây là quá trình chuyển hóa các n-parafin và naphten có mặt trong phân đoạn thành các hydrocacbon thơm. Chính các hydrocacbon thơm với chỉ số octan rất cao đã làm cho xăng reforming có chỉ số octan cao đứng hàng đầu trong số các xăng thành phần Thành phần xăng thông dụng hiện nay trên thế giới thường chứa : - Xăng cracking xúc tác : 35% t.t - Xăng reforming xúc tác : 30% t.t - Xăng alkyl hóa : 20% t.t - Xăng isomer hóa : 15% t.t Từ các số liệu trên cho thấy, xăng reforming đứng thứ hai trong xăng thương phẩm, chỉ sau xăng cracking. Thậm chí ở một số khu vực như Mỹ, Tây Âu, xăng reformirng có phần vượt trội. *Tính chất của xăng Reforming xúc tác - Thành phần cất: thông thường từ 35 – 190°C - Tỉ trọng : 0,76 – 0,78 - Chỉ số octan RON : 94 – 103 (tuỳ thuộc điều kiện công nghệ) * Xăng cracking xúc tác: - Tỉ trọng từ 0,72 đến 0,77 - Trị số octan 87 đến 91 RON - Thành phần hóa học 9- 10% olefin, 20- 30 % aren, còn lại là naphten và iso parafin. 10 [...]... biệt để đo cường độ màu nhạt - Thiết bị chuẩn Hellige : Cho phép so màu với mẫu chuẩn đã có - Máy đo màu Lovibond : Cho phép thử nghiệm màu và so sánh với màu chuẩn quốc tế 5 Nguồn pha xăng Xăng thương phẩm trên thì trường được pha từ nhiều nguồn như xăng isome hóa, xăng cracking, xăng reforming Mỗi loại xăng có đặc tính và ưu điểm riêng Ngày nay việc sử dụng các động cơ có hệ số nén cao . dung Trang Lời mở đầu 2 1. Các phương pháp phân loại xăng. 3 2. Các chỉ tiêu chất lượng của xăng thương phẩm. 3 3. Xăng sinh học etanol 7 4. Các nguồn pha xăng 9 5. Màu xăng 11 Kết luận. 18 1 Lời. cơ, bảo quản tồn trữ vì etanol rất dễ bay hơi. 2. Các chỉ tiêu chất lượng của xăng thương phẩm Có một số yêu cầu chung về chất lượng của xăng thương phẩm là: • Bật máy tốt. • Động cơ hoạt. của Ethanol có thể làm hư hại buồng đốt nhiên liệu của động cơ. 8 4. Nguồn pha xăng Xăng thương phẩm trên thì trường được pha từ nhiều nguồn như xăng isome hóa, xăng cracking, xăng reforming.